PL173815B1 - Urządzenie do przekazywania energii w ruchu obrotowym statku kosmicznego - Google Patents

Abstract

Urządzenie do przekazywania energii w ruchu obrotowym statku kosmicznego, składają­ ce się z bąka osadzonego w obrotowej ramie oraz korpusu i silnika elektrycznego z kołem zamachowym, znamienne tym, ze wyposażone jest w małe stożkowe koło zębate (9) i duże stożkowe koło zębate (10) oraz korbę (11) 1 korbowód (13), przy czym na trzpieniu (2), na któiym osadzonyjest bąk (I) w obrotowej ramie (3), zamocowane jest małe SF3 stożkowe koło zębate (9), które zazębia stę z dużym fĆO stożkowym kołem zębatym (10) przymocowanym nieruchomo do korpusu (8), przy czym oś dużego ŁO stożkowego koła zębatego (10) leży w osi obrotu 2“ ramy (3) wyznaczonej przez czopy (415), a ponadto na jednym czopie (4 lub 5) zamocowana jest korba (II), która połączona jest obrotowo z jednym koń- cem korbowodu (13), którego drugi koniec połą­ czony jest obrotowo z kołem zamachowym (15) _ g osadzonym nawale (16) silnika elektrycznego (17).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do przekazywania energii w ruchu obrotowym statku kosmicznego, służące do zmieniania jego prędkości obrotowej, która wywołuje na nim sztuczną grawitację oraz do utrzymywania położenia statku kosmicznego w przestrzeni.

Dotychczas nie jest znane urządzenie do przekazywania energii w ruchu obrotowym statku kosmicznego.

Istota wynalazku polega na tym, że urządzenie do przekazywania energii w ruchu obrotowym statku kosmicznego, składające się z bąka osadzonego w obrotowej ramie oraz korpusu i silnika elektrycznego z kołem zamachowym, wyposażone jest w małe stożkowe koło zębate i duże stożkowe koło zębate oraz korbę i korbowód, przy czym na trzpieniu, na którym osadzony jest bąk w obrotowej ramie, zamocowane jest małe stożkowe koło zębate, które zazębia się z dużym stożkowym kołem zębatym przymocowanym nieruchomo do korpusu, przy czym oś dużego stożkowego koła zębatego leży w osi obrotu ramy wyznaczonej przez czopy, na których jest osadzona, a ponadto na jednym z tych czopów zamocowana jest korba, która połączona jest obrotowo z jednym końcem korbowodu, którego drugi koniec połączony jest obrotowo z kołem zamachowym osadzonym na wale silnika elektrycznego.

Zasadniczą korzyścią wynikającą ze stosowania urządzenia według wynalazku są oszczędności wynikające z wyeliminowania konieczności stosowania paliwa przy manewrowaniu statkiem kosmicznym.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania i na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia urządzenie do przekazywania energii w ruchu obrotowym statku kosmicznego w widoku z przodu, a fig. 2 - to urządzenie w widoku z boku.

Urządzenie według wynalazku zbudowane jest następująco. Bąk 1 w kształcie kuli osadzony jest na trzpieniu 2, za pośrednictwem którego jest również osadzony obrotowo w ramie 3 w kształcie pierścienia. Z kolei rama 3 w kształcie pierścienia osadzona jest obrotowo za pomocą czopów 4 i 5 umieszczonych we wspornikach 6 i 7 przymocowanych do korpusu 8. Na wystającym z ramy 3 w kształcie pierścienia końcu trzpienia 2 zamocowane jest małe stożkowe koło zębate 9, które zazębia się z dużym stożkowym kołem zębatym 10 przymocowanym nieruchomo do korpusu 8, przy czym oś nieruchomego stożkowego koła zębatego 10 leży w osi obrotu ramy 3 w kształcie pierścienia wyznaczonej przez czopy 4 i 5.

173 815

Ponadto na czopie 4 umieszczonym we wsporniku 6 zamocowana jest korba 11, która za pomocą trzpienia 12 połączona jest obrotowo z jednym końcem korbowodu 13, zaś drugi koniec korbowodu 13 za pomocą trzpienia 14 połączony jest z kołem zamachowym 15 osadzonym na wale 16 silnika elektrycznego 17 przymocowanego do korpusu 8 urządzenia.

Działanie urządzenia według wynalazku jest następujące. Silnik elektryczny 17 obracając kołem zamachowym 15 osadzonym na wale 16 wprawia za pomocą korbowodu 13 i korby 11 ramę 3 w kształcie pierścienia w ruch wahadłowy wokół linii prostopadłej do osi obrotu statku kosmicznego, na którym znajduje się to urządzenie, z prawie ćwierćobrotową amplitudą. Z kolei rama 3 w kształcie pierścienia za pomocą stożkowych kół zębatych 9 i 10 wprawia bąk 1 w kształcie kuli w ruch obrotowy o zmiennej prędkości. Gdy kierunek tego ruchu obrotowego jest taki, że bąk 1 w kształcie kuli dąży do równowagi stałej, to moment żyroskopowy działający na oś bąka 1 jest zgodny z ruchem ramy 3 w kształcie pierścienia, a energia przekazywana jest z obracającego się statku kosmicznego na tę ramę 3. Z ramy 3 energia przekazywana jest na korbę 11, a z niej na korbowód 13 i koło zamachowe 15 i dalej na wał 16 silnika elektrycznego 17, który zmienia się w prądnicę w przypadku, gdy urządzenie według wynalazku ma sprawność przekazywania energii w omawianym kierunku większą od wartości zerowej. Sprawność ta w dużej mierze zależy od wartości momentu żyroskopowego działającego na oś bąka 1 w kształcie kuli, który jest proporcjonalny do prędkości jego wirowania oraz prędkości obracania się statku kosmicznego, z którego przekazywana jest energia. Przy zbyt małej prędkości tego obracania się opory ruchu w urządzeniu, a szczególnie opory wynikłe z przyspieszania i opóźniania wirowania bąka 1, odniesione do czopów 4 i 5, na których osadzona jest obrotowo rama 3 w kształcie pierścienia, przewyższają moment żyroskopowy działający na oś bąka 1. W takim przypadku oraz w przypadku, gdy energia przekazywana jest do statku kosmicznego, na którym znajduje się urządzenie według wynalazku, silnik elektryczny 17 musi dostarczać energię dla zapewnienia jego działania.

Dla umożliwienia przekazywania przez urządzenie według wynalazku energii do statku kosmicznego, na którym się znajduje, kierunek wirowania bąka 1 w kształcie kuli w stosunku do obrotu ramy 3 w kształcie pierścienia powinien zapewniać dążenie jego do równowagi chwiejnej, to znaczy do tego, aby oś bąka 1 stawała się równoległa do osi obrotu statku kosmicznego przy przeciwnych kierunkach ich ruchu. Osiąga się to przez obrócenie całego układu, w stosunku do położenia, w którym przekazywał on energię ze statku kosmicznego, o pół obrotu wokół osi prostopadłej do osi obrotu statku kosmicznego, przez zamocowanie korby 11 i korbowodu 13 po przeciwnej stronie osi obrotu ramy 3 w kształcie pierścienia, to jest na czopie 5 umieszczonym we wsporniku 7.

173 815

Fig. i

Fig.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Urządzenie do przekazywania energii w ruchu obrotowym statku kosmicznego, składające się z bąka osadzonego w obrotowej ramie oraz korpusu i silnika elektrycznego z kołem zamachowym, znamienne tym, że wyposażone jest w małe stożkowe koło zębate (9) i duże stożkowe koło zębate (10) oraz korbę (11) i korbowód (13), przy czym na trzpieniu (2), na którym osadzonyjest bąk (1) w obrotowej ramie (3), zamocowane jest małe stożkowe koło zębate (9), które zazębia się z dużym stożkowym kołem zębatym (10) przymocowanym nieruchomo do korpusu (8), przy czym oś dużego stożkowego koła zębatego (10) leży w osi obrotu ramy (3) wyznaczonej przez czopy (4 i S), a ponadto na jednym czopie (4 lub 5) zamocowana jest korba (11), która połączona jest obrotowo z jednym końcem korbowodu (13), którego drugi koniec połączony jest obrotowo z kołem zamachowym (15) osadzonym nawale (16) silnika elektrycznego (17).